90 000 тонн біомаси спалює німецька ТЕЦ із системою керування процесом PMSXpro

Сучасна і потужна ТЕЦ у Вісбадені має дуже великий котел, що спалює близько 90 000 тонн біомаси — відходів деревини за температури до 1100°C.

Характеристики об’єкта

• ТЕЦ, зведена на площі 2,3 га, працює в комбінованому режимі.
• Повністю закрите приміщення для зберігання палива площею 1944 м2 і висотою 13,5 м вміщує вміщує 1300 тонн палива (об’єм зберігання 6500 м3), якого вистачить приблизно на 3,5 дні або 84 години безперервної роботи. Зовнішній майданчик для підготовки палива знаходиться всього в 300 м.
• Котельня має фундамент з бетону об’ємом 900 м3 та площу поверхні 866 м2 і висоту, що варіюється від 18,8 м до 28,6 м.
• Під час будівництва котельні використали 200 тонн сталі, а опорна конструкція котла вагою 280 тонн утримує котел вагою 730 тонн.
• Поблизу котельні розташована установка комплексної очистки димових газів з трубою висотою 46 м.

Потужність

Щороку станція виробляє близько 55 мільйонів кВт•год електроенергії та близько 154 мільйонів кВт•год централізованого тепла з 90 000 тонн біомаси.

Таким чином, ТЕЦ може забезпечити може забезпечити енергією близько 12 000 будинків.

Скорочення викидів

Спалювання біомаси як відновлюваного ресурсу призводить до скорочення викидів CO2 приблизно на 94,7 млн ​​кг у рік.

Викиди станції відповідають суворим обмеженням 17-го Федерального закону про захист викидів (BImSchV).

Постачання біопалива

Більшість відходів деревини надходить зі складу великогабаритного сміття. Подрібнений матеріал, очищений від крупнодисперсних домішок, транспортується автотранспортом у паливно-складський зал станції, де вивантажується в складські ємності. Далі паливо транспортується колісними навантажувачами до підлогових установок штовхання, звідки воно автоматично транспортується до резервуарів для обліку і зберігання в котельні для подачі в топку.

Горіння

Через автоматичну подачу паливо потрапляє в топкову камеру, де спалюється за температур 950-1100°C на багатозонній рухомій решітці з повітряним охолодженням і автоматичним забором. Теплова потужність спалювання становить близько 46 МВт.

На цьому етапі оксиди азоту вже значною мірою видаляються з димових газів, насамперед через рециркуляцію димових газів і вдруге шляхом додавання сечовини. Гарячі димові гази у подальшому проходять через котел для генерації пари, а потім очищуються від інших забруднювальних речовин на комплексній установці очищення димових газів.

Виробництво електроенергії

Гаряча пара, що утворюється в результаті згорання біомаси, витягується з котла та подається до турбін. Механічний обертовий рух, створений у турбіні, перетворюється генератором змінного струму в електричну енергію, яка потім перетворюється до середньої напруги (20 кВ) у внутрішньому трансформаторі. 2-кілометровий кабель подає в електромережу отриману енергію з відновлюваних джерел енергії з нейтральним викидом CO2.

Коли електростанція не виробляє електроенергію, вона забезпечує власні потреби через кабель. Джерело безперебійного живлення (UPS) і замінний генератор гарантують, що навіть у разі збою загальної електромережі станцію можна буде перевести в безпечний робочий стан.

Генерація тепла: процес

Після зниження тиску пари в турбіні до нижчого тиску вона надходить до опалювального конденсатора, який нагріває воду для централізованого теплопостачання до температури. Підземна теплоізольована система труб подає цю воду для опалення в мережу централізованого теплопостачання.

Тепло доставляється до споживачів через теплообмінник, який є розподільною станцією. Робоча температура на виході становить 70-100°C за робочого тиску 10-15 бар.

Система упраління процесами PMSXpro

Теплоелектростанція контролюється за допомогою системи управління процесом PMSXpro від ME-Automation Projects, розташованої у громаді Фульдабрюк.

Гарантована висока надійність є важливою, і це забезпечується системою управління процесами PMSXpro, яка використовує повністю дубльовані станції автоматизації, а також дубльовані сервери процесів для повного резервування.

Дубльовані станції автоматизації – це блоки керування Mitsubishi Electric із серії MELSEC System Q, які забезпечують безпечну автоматизацію технологічних процесів і моніторинг паливного накопичувача, спалювання та котла, аж до очищення димових газів. Компоненти системи керування пов’язані один з одним через надійну мережу FO. Ця мережа системи керування підключена через сервер додатків до мережі офісу, тому авторизовані користувачі в офісі мають доступ до системи керування процесами PMSXpro через безпечне з’єднання. Для віддаленого обслуговування доступні дві точки доступу до Інтернету (DSL і UMTS) з тунельними з’єднаннями VPN.

Компоненти системи керування складаються зі станцій керування та моніторингу, серверів процесів, серверів архівів, сервера додатків та інженерних станцій, а також усіх станцій автоматизації із загальним числом понад 6000 входів та виходів. Усі станції автоматизації об’єднані разом через окрему мережу FO, і кожна має Profibus Master для підключення інших блоків Profibus.

Відбувається повне програмування станцій автоматизації (зокремма систем безпеки) і компонентів систем управління для всіх технологічно-технічних структур.

Ця система управління процесом PMSXpro сертифікована відповідно до VGB R 170 A, B і C, від ME-Automation Projects і забезпечує 99,9% використання теплоелектростанції у Вісбадені, що дорівнює 364 дням і 15 годинам на рік.

Для будівництва такого потужного об’єкта знадобилося 18 місяців. Проте етапи планування та погодження зайняли понад три роки.

Вартість будівництва становила 55 мільйонів євро.

---

Джерело: ENGINEERLIVE